环境工程设计课件——第七章 管道布置与设计
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行开启和流量调节，闸阀的优点是阻力小，容易调节流 量，既可用来切断管路，又可用来调节流量，故广泛用 于各种气体和液体管路上。 蝶阀 蝶阀又称翻板阀。
由于蝶阀不易和管壁严密配合，所以只适用于调节流量， 而不能用于切断管路。在输送空气和烟气的管路上经常 用于调节流量，有手动、电动和气动等几种。
旋塞阀 旋塞阀又称考克，其优点是结构简单、
统)、仪表的测压管线或传送有压力的液体(油压系统、 润滑系统)的管道。
当温度高于250X：时不宜在压力下工作。 铝管常用于浓硝酸、醋酸、甲酸等物料的输送，
不能抗碱温度大于160~3时不宜在压力下使用，极限工 作温度为200℃。 (3)其他管道有搪瓷管、陶瓷管、有衬钢管、聚氯乙烯 管凝土管、石棉压力管等。
阀门种类：按其作用的不同可分为截止阀、调节 阀、止逆阀、稳压阀、减压阀、换向阀、防爆安 全阀、卸灰阀等。按照阀门的形状和构造分为球 心阀、闸阀、蝶阀、针形阀等。
截止阀 又称为球心阀，它的优点是易于调节流量，操
仟可靠，广泛用于各种受压流体管路，在蒸汽和压缩空 气管路上也针常使用，但截止阀不能用在输送含有悬浮 物和易结晶物料的们路上。 闸阀 又称闸板阀或插板阀，其特点是利用闸板升降进
混凝土管有普通、轻型和重型三种，主要用于排 水。混凝土管制造容易，价格便宜，但不承压。
石棉压力管是输送有压力介质的管道。
2．管径 管道直径的定性尺寸：管道直径的大小可用管道外径、 内径或内外径作为定性尺寸。
公称直径：工程上将外径相同而实际内径相近(但不一 定相等)的管道用常用公称直径来表示其管道直径的大 小，用符号Dg和DN表示。
无缝钢管可用来输送有压力的物料如水蒸气、高
压水、过热水等，还可输送可燃性的和有爆炸性或有 毒性的物料，其极限工作温度为435℃。若输送强腐蚀 性或高温介质(900—950℃)则用合金钢或耐热钢制Βιβλιοθήκη Baidu的 无缝钢管，例如镍铬钢能耐硝酸与磷酸的腐蚀，但它 不宜输送具有还原性的介质。
(2)有色金属管 有色金属管有铜管、铝管等。 铜管分黄铜管与紫铜管，多用作低温管道(冷冻系
公称压力从0.25MPa～32MPa共分12级，分别是 0.25，0.6，1.0，1.6，2.5，4.0，6.4，10.0，16.0，20.0， 25.0，30.0 MPa。按目前习惯，Pg 0.25～Pg1.6为低压， Pgl.6～Pg6.4为中压。
4．阀门与管件 (1)阀门 阀门可定义为截断、接通流体(含粉体)通路或 改变流向、流量及压力值的装置。 功能：导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或卸 压等。 传动方式：手动、气动、电动、液动及电磁动等。 阀门的基本参数：公称直径、公称压力、温度以及动力 参数。 阀门的公称直径系列见下表。
第一节 管道、阀门、管件的选择与设计
一、管道
1．常用管材种类 (1)钢管 钢管有铸铁管、硅铁管、镀锌管和
无缝钢管。
铸铁管常用作污水管，不能用于输送蒸汽及在有
压力下输送爆炸性与有毒气体。其公称直径有50 mm、 75 mm、100 mm、125mm、150 mm、200 mm、250 mm、300 mm、350 mm、400 mm、450 mm、500 mm、 600 mm、700 mm、800 mm、900 mm和1000mm等， 联结方式有承插式、单端法兰式和双端法兰式3种，联 结件和管子一起铸出。
第七章 管道布置与设计
管道布置与设计是环境工程设计中一个重要的组
成部分。管道布置与设计是在完成设备平、立面布置 之后进行的一项工作。
如一城市的建筑物之间用道路连接一样，环保处 理设备、构筑物之间的物料输送都是通过管道进行的。
管道布置与设计的主要内容包括： ①管道材质、管径的选择与计算； ②管道支架的设计； ③管道布置图(配管图)； ④管道投资概算； ⑤施工说明。
聚氯乙烯管对于任何含量的各种酸类、碱类和盐
类都是稳定的，但对强氧化剂、芳香族碳氢化合物、 氯化物及碳氧化物不稳定，可用来输送60C以下的介质， 也可用于输送0℃以下的液体。
常温下轻型管材的工作压力不超过2．5X105 Pa， 重型管材的工作压力不超过6X10s Pa。该材料的优点 是轻、抗腐蚀性能好、易加工，但耐热性差。
搪瓷管和陶瓷管有很好的耐腐蚀性，且来源广泛，
价格便宜，但有脆性，强度差，不耐温度剧变，常用 作排除腐蚀性介质的下水管和通风管道。
有衬钢管主要用于输送腐蚀性介质，由于有色金
属较稀少且价格较高，故可用衬里减少有色金属的
用量。衬里的金属材料有铝、铅等，也可用非金属材 料如搪瓷、玻璃、橡胶或塑料等做衬里材料。
高硅铁管与抗氯硅铁管适用于输送公称压力
2.5×105 Pa 以下的腐蚀性介质，高硅铁管能耐强酸， 含钼的抗氯硅铁管可耐各种含量、温度的盐酸。
镀锌管常用于给水、暖气、压缩空气、煤气、真
空、低压蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的输送。其极 限工作温度为175℃，且不得用以输送有爆炸性及毒性 介质。它分为普通型(公称压力<1MPa)和加强型(公称 压力<1.6 MPa)两种。
例如φ108mm×4mm 和φ108mm×6 mm无缝钢管， 都称作公称直径为100mm的钢管，但它们的内径分别 是100mm和98mm。 采用公称直径的目的：公称直径是管道、阀门和管件
的特性参数，采用公称直径可使管道、阀门和管件的 联结参数统一，利于装管工程的标准化。
公称直径的单位一般以“mm”计，如Dg100，是指公称直 径为100 mm的管子；另一种是用英制单位“吋”计，1吋约折
合25mm，Dg100管子也称为4吋管。
通风除尘管道一般是用薄钢板制成的，常用的管道规格见 下表，实际工程中也可用非标准的管道。
3．公称压力 公称压力：指管道中在一定温度范围内的最高允许压力，用符号 Pg或PN表示。
一般来说，管路工作温度在0～120℃范围内时，工作压力和 公称压力是一致的；但温度高于120℃时工作压力低于公称压力。 在不同温度下，工作压力与公称压力的关系如下表所示。
体积小、关启迅速、阻力小且经久耐用，适用于 含有悬浮物和固体杂质的管路，但不能精确地调 节流量。旋塞阀只适用于公称直径为15～20mm 的小口径管路以及温度不高，公称压力在1 MPa 以下的管路。
由于蝶阀不易和管壁严密配合，所以只适用于调节流量， 而不能用于切断管路。在输送空气和烟气的管路上经常 用于调节流量，有手动、电动和气动等几种。
旋塞阀 旋塞阀又称考克，其优点是结构简单、
统)、仪表的测压管线或传送有压力的液体(油压系统、 润滑系统)的管道。
当温度高于250X：时不宜在压力下工作。 铝管常用于浓硝酸、醋酸、甲酸等物料的输送，
不能抗碱温度大于160~3时不宜在压力下使用，极限工 作温度为200℃。 (3)其他管道有搪瓷管、陶瓷管、有衬钢管、聚氯乙烯 管凝土管、石棉压力管等。
阀门种类：按其作用的不同可分为截止阀、调节 阀、止逆阀、稳压阀、减压阀、换向阀、防爆安 全阀、卸灰阀等。按照阀门的形状和构造分为球 心阀、闸阀、蝶阀、针形阀等。
截止阀 又称为球心阀，它的优点是易于调节流量，操
仟可靠，广泛用于各种受压流体管路，在蒸汽和压缩空 气管路上也针常使用，但截止阀不能用在输送含有悬浮 物和易结晶物料的们路上。 闸阀 又称闸板阀或插板阀，其特点是利用闸板升降进
混凝土管有普通、轻型和重型三种，主要用于排 水。混凝土管制造容易，价格便宜，但不承压。
石棉压力管是输送有压力介质的管道。
2．管径 管道直径的定性尺寸：管道直径的大小可用管道外径、 内径或内外径作为定性尺寸。
公称直径：工程上将外径相同而实际内径相近(但不一 定相等)的管道用常用公称直径来表示其管道直径的大 小，用符号Dg和DN表示。
无缝钢管可用来输送有压力的物料如水蒸气、高
压水、过热水等，还可输送可燃性的和有爆炸性或有 毒性的物料，其极限工作温度为435℃。若输送强腐蚀 性或高温介质(900—950℃)则用合金钢或耐热钢制Βιβλιοθήκη Baidu的 无缝钢管，例如镍铬钢能耐硝酸与磷酸的腐蚀，但它 不宜输送具有还原性的介质。
(2)有色金属管 有色金属管有铜管、铝管等。 铜管分黄铜管与紫铜管，多用作低温管道(冷冻系
公称压力从0.25MPa～32MPa共分12级，分别是 0.25，0.6，1.0，1.6，2.5，4.0，6.4，10.0，16.0，20.0， 25.0，30.0 MPa。按目前习惯，Pg 0.25～Pg1.6为低压， Pgl.6～Pg6.4为中压。
4．阀门与管件 (1)阀门 阀门可定义为截断、接通流体(含粉体)通路或 改变流向、流量及压力值的装置。 功能：导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或卸 压等。 传动方式：手动、气动、电动、液动及电磁动等。 阀门的基本参数：公称直径、公称压力、温度以及动力 参数。 阀门的公称直径系列见下表。
第一节 管道、阀门、管件的选择与设计
一、管道
1．常用管材种类 (1)钢管 钢管有铸铁管、硅铁管、镀锌管和
无缝钢管。
铸铁管常用作污水管，不能用于输送蒸汽及在有
压力下输送爆炸性与有毒气体。其公称直径有50 mm、 75 mm、100 mm、125mm、150 mm、200 mm、250 mm、300 mm、350 mm、400 mm、450 mm、500 mm、 600 mm、700 mm、800 mm、900 mm和1000mm等， 联结方式有承插式、单端法兰式和双端法兰式3种，联 结件和管子一起铸出。
第七章 管道布置与设计
管道布置与设计是环境工程设计中一个重要的组
成部分。管道布置与设计是在完成设备平、立面布置 之后进行的一项工作。
如一城市的建筑物之间用道路连接一样，环保处 理设备、构筑物之间的物料输送都是通过管道进行的。
管道布置与设计的主要内容包括： ①管道材质、管径的选择与计算； ②管道支架的设计； ③管道布置图(配管图)； ④管道投资概算； ⑤施工说明。
聚氯乙烯管对于任何含量的各种酸类、碱类和盐
类都是稳定的，但对强氧化剂、芳香族碳氢化合物、 氯化物及碳氧化物不稳定，可用来输送60C以下的介质， 也可用于输送0℃以下的液体。
常温下轻型管材的工作压力不超过2．5X105 Pa， 重型管材的工作压力不超过6X10s Pa。该材料的优点 是轻、抗腐蚀性能好、易加工，但耐热性差。
搪瓷管和陶瓷管有很好的耐腐蚀性，且来源广泛，
价格便宜，但有脆性，强度差，不耐温度剧变，常用 作排除腐蚀性介质的下水管和通风管道。
有衬钢管主要用于输送腐蚀性介质，由于有色金
属较稀少且价格较高，故可用衬里减少有色金属的
用量。衬里的金属材料有铝、铅等，也可用非金属材 料如搪瓷、玻璃、橡胶或塑料等做衬里材料。
高硅铁管与抗氯硅铁管适用于输送公称压力
2.5×105 Pa 以下的腐蚀性介质，高硅铁管能耐强酸， 含钼的抗氯硅铁管可耐各种含量、温度的盐酸。
镀锌管常用于给水、暖气、压缩空气、煤气、真
空、低压蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的输送。其极 限工作温度为175℃，且不得用以输送有爆炸性及毒性 介质。它分为普通型(公称压力<1MPa)和加强型(公称 压力<1.6 MPa)两种。
例如φ108mm×4mm 和φ108mm×6 mm无缝钢管， 都称作公称直径为100mm的钢管，但它们的内径分别 是100mm和98mm。 采用公称直径的目的：公称直径是管道、阀门和管件
的特性参数，采用公称直径可使管道、阀门和管件的 联结参数统一，利于装管工程的标准化。
公称直径的单位一般以“mm”计，如Dg100，是指公称直 径为100 mm的管子；另一种是用英制单位“吋”计，1吋约折
合25mm，Dg100管子也称为4吋管。
通风除尘管道一般是用薄钢板制成的，常用的管道规格见 下表，实际工程中也可用非标准的管道。
3．公称压力 公称压力：指管道中在一定温度范围内的最高允许压力，用符号 Pg或PN表示。
一般来说，管路工作温度在0～120℃范围内时，工作压力和 公称压力是一致的；但温度高于120℃时工作压力低于公称压力。 在不同温度下，工作压力与公称压力的关系如下表所示。
体积小、关启迅速、阻力小且经久耐用，适用于 含有悬浮物和固体杂质的管路，但不能精确地调 节流量。旋塞阀只适用于公称直径为15～20mm 的小口径管路以及温度不高，公称压力在1 MPa 以下的管路。